Настройка vlan на коммутаторах фирмы cisco (часть 2) ~ сетевые заморочки

Оглавление

Trunk Operation

Well we need to trunk those switches together. We’ll change our encapsulation really. We’ll change the language that we speak across that link just a little bit and we’ll further identify the VLAN for the frames that traverse that link. That’s a trunk, okay? Now if you’re struggling with this, I want you to think about the challenge — a link, by default, is an access link and it lacks this trunking mechanism. And therefore, one link can only carry one VLAN’s worth of traffic, because we can’t discretely identify which VLAN a frame would be part of. So think about the fact that multiple switches will generally be part of the broadcast domain that the VLAN lives in and we’re going to have potentially hundreds of VLANs in one given space. Certainly, it’s quite common to see 15 to 50 VLANs in a common space to the access layer. So now we have a really big challenge. We might have a gigabit link or a 10 Gb link between our switches, and carrying one VLAN isn’t sufficient, is it? So we choose to make that a trunk link and voilà, our connectivity problem is solved. We still might have a bottleneck, but the VLANs can then flow. So this is a big deal, isn’t it? And we have to think to ourselves, okay, switch-to-switch connections should probably be trunk links, right? Also, switch to multilayer switch or switch to router, because those devices would have to terminate and route for the different VLANs. So all things being equal, when I look at a topology, I think all the links that are going down to PCs, those are going to be access ports, they’re not going to be trunks. And then, the links between my switches, those I’m going to make trunks.

This trunk link has to keep track of which VLAN that traffic belongs to, so it’s going to be tagging. But is every single VLAN tagged when we send traffic over that trunk?

There is an exception to every rule, right? At least, that’s very true here. The trunking protocol that we use in modern day Cisco is 802.1Q. You might see Inter-Switch Link, or ISL, nothing wrong with that, but we’re talking about 802.1Q – the standardized trunking technology. The Institute of Electrical and Electronics Engineers, or IEEE, who designed it, baked in the untagged VLAN called the native VLAN, a default to VLAN 1 and it can be changed. If you change it, make sure you change it on both sides of the trunk link and it, in fact, is a security challenge, so we choose to change it often to 99 or 999. So one of the 4,094 VLANs that could flow, one of them is untagged. That’s the native VLAN, defaults to 1.

Collection and Use of Information

To conduct business and deliver products and services, Pearson collects and uses personal information in several ways in connection with this site, including:

Surveys

Pearson may offer opportunities to provide feedback or participate in surveys, including surveys evaluating Pearson products, services or sites. Participation is voluntary. Pearson collects information requested in the survey questions and uses the information to evaluate, support, maintain and improve products, services or sites; develop new products and services; conduct educational research; and for other purposes specified in the survey.

Contests and Drawings

Occasionally, we may sponsor a contest or drawing. Participation is optional. Pearson collects name, contact information and other information specified on the entry form for the contest or drawing to conduct the contest or drawing. Pearson may collect additional personal information from the winners of a contest or drawing in order to award the prize and for tax reporting purposes, as required by law.

Предварительные условия

Требования

Перед использованием этой конфигурации ознакомьтесь со следующими требованиями.

Функции транкинга FEC и 802.1Q доступны в коммутаторах Catalyst L2 с фиксированной конфигурацией и программным обеспечением Cisco IOS версии 12.0(5.2)WC(1) и более поздних версий. Коммутаторы Catalyst 2940 и 2955/2950 не поддерживают транкинг с протоколом ISL (Inter-Switch Link) из-за ограниченных возможностей оборудования.

Маршрутизаторы Cisco поддерживают EtherChannel и возможности транкинга 802.1Q в ПО Cisco IOS версии 12.0(T) и выше. Однако не все маршрутизаторы поддерживают обе функции. Используйте данную таблицу для определения платформ маршрутизаторов, на которых поддерживаются FEC и функции транкинга 802.1Q.

Платформа маршрутизаторов	EtherChannel	Инкапсуляция IEEE 802.1Q
Маршрутизатор Cisco 1710	Нет	Да
Маршрутизатор Cisco 1751	Нет	Да
Cisco серии 2600	Нет1	Да
Cisco серии 3600	Нет1	Да
Cisco серии 3700	Нет1	Да
Cisco серии 4000-M (4000-M, 4500-M, 4700-M)	Нет	Да
Cisco серии 7000 (RSP2 7000, RSP 7000CI)	Да	Да
Cisco 7100	Нет	Да
Cisco серии 7200	Да	Да
Cisco серии 7500 (RSP1, RSP2, RSP4)	Да	Да

1 Исключение в поддержке EtherChannel для маршрутизаторов Cisco 2600, 3600 и 3700 возникает в случае, если вы установили сетевой модуль NM-16ESW или NM-36ESW (Ethernet Switch Network Module). Каждый из этих модулей поддерживает не более шести каналов EtherChannels, до восьми портов в группе.

2 RSP = Route Switch Processor (процессор маршрутизирующего коммутатора)

Используемые компоненты

При разработке и тестировании этой конфигурации использовались следующие версии программного и аппаратного обеспечения.

Коммутатор Catalyst 2950 с программным обеспечением Cisco IOS версии 12.1(9)EA1d
Маршрутизатор Cisco 7200 с ПО Cisco IOS версии 12.2(3).

Сведения, представленные в этом документе, были получены от устройств, работающих в специальной лабораторной среде. Все устройства, описанные в данном документе, были запущены с конфигурацией по умолчанию. При работе в действующей сети необходимо понимать последствия выполнения любой команды.

Условные обозначения

Дополнительные сведения об условных обозначениях см. в документе Технические рекомендации Cisco. Условные обозначения.

Changes to this Privacy Notice

We may revise this Privacy Notice through an updated posting. We will identify the effective date of the revision in the posting. Often, updates are made to provide greater clarity or to comply with changes in regulatory requirements. If the updates involve material changes to the collection, protection, use or disclosure of Personal Information, Pearson will provide notice of the change through a conspicuous notice on this site or other appropriate way. Continued use of the site after the effective date of a posted revision evidences acceptance. Please contact us if you have questions or concerns about the Privacy Notice or any objection to any revisions.

Last Update: November 17, 2020

Marketing

Pearson may send or direct marketing communications to users, provided that

Pearson will not use personal information collected or processed as a K-12 school service provider for the purpose of directed or targeted advertising.
Such marketing is consistent with applicable law and Pearson’s legal obligations.
Pearson will not knowingly direct or send marketing communications to an individual who has expressed a preference not to receive marketing.
Where required by applicable law, express or implied consent to marketing exists and has not been withdrawn.

Pearson may provide personal information to a third party service provider on a restricted basis to provide marketing solely on behalf of Pearson or an affiliate or customer for whom Pearson is a service provider. Marketing preferences may be changed at any time.

Проверка

Используйте этот раздел для того, чтобы подтвердить, что ваша конфигурация работает правильно.

Средство Интерпретатор выходных данных (только для зарегистрированных клиентов) (OIT) поддерживает некоторые команды show. Используйте OIT для просмотра аналитики выходных данных команды show.

CatOS

show pvlan – отображает конфигурацию PVLAN. Проверьте связь изолированных и первичных сетей VLAN друг с другом. А также проверьте отображение портов хоста.
show pvlan mapping – отображает сопоставление PVLAN с конфигурацией на случайных портах.

Программное обеспечение Cisco IOS

show vlan private-vlan – отображает сведения о PVLAN со связанными портами.
show interface mod/port switchport – отображает сведения об интерфейсах. Проверьте правильность работы рабочего режима, а также рабочие параметры PVLAN.
show interfaces private-vlan mapping – отображает настроенное сопоставление сетей PVLAN.

Процедура проверки

Выполните следующие шаги:

Проверьте конфигурацию PVLAN на коммутаторах.

Проверьте связь/сопоставление первичных и вторичных сетей PVLAN друг с другом. А также проверьте включение необходимых портов.
Проверьте правильность конфигурации случайного порта.

Следующие выходные данные указывают, что рабочий режим портов – promiscuous, рабочие сети VLAN – 100 и 101.
Запустите пакет запроса ICMP-эхо из порта хоста на случайный порт.

Помните, что так как оба устройства находятся в первичной VLAN, они могут быть в одной сети.
Выполните запрос ICMP-эхо между портами хоста.

В следующем промере host_port_2 (10.1.1.99) отправляет запрос ICMP-эхо на host_port (10.1.1.100). Выполнение данного запроса не удалось. Однако выполнение запроса ICMP-эхо из другого порта хоста на случайный порт прошло успешно.

Версия Cisco

Cisco под “trunk’ом” понимает канал типа “точка-точка” (канал связи, напрямую соединяющий два устройства), который соединяет коммутатор и другое сетевое устройство, например еще один коммутатор или маршрутизатор. Его задача – передавать трафик нескольких VLAN через один канал и обеспечивать им доступ ко всей сети. В простонародии называется «транком», что логично.

Начнем с того, что такое VLAN?

VLAN расшифровывается как Virtual local area network или виртуальная локальная сеть. Это технология, которая позволяет разделить одну физическую сеть на несколько логических, работающих независимо друг от друга. Например, есть на предприятии отдел кадров, бухгалтерия и IT-отдел. У них есть свои коммутаторы, которые соединены через центральный коммутатор в единую сеть, и вот сети этих отделов и нужно отделить друг от друга. Тогда-то на помощь и приходит технология VLAN.

Так выглядит сеть, разделенная на VLAN’ы (виртуальные сети).

Часто для обозначения VLAN’а используют разные цвета.

Так порты, обозначенные зеленым цветом, входят в один VLAN, а порты, обозначенные красным цветом, в другой. Тогда компьютеры, которые находятся в одном VLAN’е, могут взаимодействовать только друг с другом, а с компьютерами, входящими в другой VLAN, не могут.

Перемены в таблице коммутации в VLAN

При создании VLAN’ов в таблицу коммутации у коммутаторов добавляется еще одно поле, в котором указываются идентификаторы VLAN. Упрощенно это выглядит так:

Тут мы видим, что порты 1 и 2 принадлежат VLAN’у 2, а порты 3 и 4 – VLAN’у 10.

Идем дальше. На канальном уровне данные передаются в виде кадров (фреймов). При передаче кадров от одного коммутатора к другому нужна информация о том, к какому VLAN’у принадлежит тот или иной кадр. Эту информацию добавляют в передаваемый кадр. На данный момент для этой цели используют открытый стандарт IEEE 802.1Q. Пошаговая эволюция кадра в VLAN

Компьютер генерирует и отправляет обычный кадр (фрейм, он же пакет канального уровня, т.е. уровня коммутаторов), ничего не добавляя. Этот кадр выглядит так:

Коммутатор получает кадр. В соответствии с таблицей коммутации, он понимает, с какого компьютера пришел кадр, и к какому VLAN’у принадлежит этот компьютер. Тогда коммутатор сам добавляет в кадр служебную информацию, так называемый тег. Тег – это поле после MAC-адреса отправителя, в котором содержится, грубо говоря, номер VLAN’а. Так выглядит кадр с тегом:

Затем коммутатор отправляет этот кадр на другой коммутатор.

Коммутатор, который принимает кадр, извлекает из него информацию о VLAN, то есть понимает, на какой компьютер нужно передать этот кадр, удаляет всю служебную информацию из кадра и передает его на компьютер получателя.
На компьютер получателя приходит кадр уже без служебной информации.

Теперь возвращаемся к нашему “trunk’у”. Порты коммутатора, поддерживающие VLAN можно разделить на две группы:

Тегированные порты (или trunk-порты у Cisco)
Нетегированные порты (или access порты)

Нас интересуют тегированные порты или trunk-порты. Они как раз и служат для того, чтобы через один порт можно было передавать данные, принадлежащие к разным VLAN и получать данные нескольких VLAN на один порт (мы помним, что обычно порты из разных VLAN друг друга не видят).

На этом рисунке тегированными являются порты номер 21 и 22, которые соединяют два коммутатора. Через них и будут проходить кадры, например, от компьютера Е к компьютеру А, которые находятся в одном VLAN’е, по схеме, которая описана выше.

Так вот, канал связи между этими портами у Cisco как раз и называется “trunk’ом”.

Other Collection and Use of Information

Application and System Logs

Pearson automatically collects log data to help ensure the delivery, availability and security of this site. Log data may include technical information about how a user or visitor connected to this site, such as browser type, type of computer/device, operating system, internet service provider and IP address. We use this information for support purposes and to monitor the health of the site, identify problems, improve service, detect unauthorized access and fraudulent activity, prevent and respond to security incidents and appropriately scale computing resources.

Web Analytics

Pearson may use third party web trend analytical services, including Google Analytics, to collect visitor information, such as IP addresses, browser types, referring pages, pages visited and time spent on a particular site. While these analytical services collect and report information on an anonymous basis, they may use cookies to gather web trend information. The information gathered may enable Pearson (but not the third party web trend services) to link information with application and system log data. Pearson uses this information for system administration and to identify problems, improve service, detect unauthorized access and fraudulent activity, prevent and respond to security incidents, appropriately scale computing resources and otherwise support and deliver this site and its services.

Cookies and Related Technologies

This site uses cookies and similar technologies to personalize content, measure traffic patterns, control security, track use and access of information on this site, and provide interest-based messages and advertising. Users can manage and block the use of cookies through their browser. Disabling or blocking certain cookies may limit the functionality of this site.

Устранение неполадок

Проблема 1

Отображается следующее сообщение об ошибке. %PM-SP-3-ERR_INCOMP_PORT: <mod/port> is set to inactive because <mod/port> is a trunk port

Объяснение. Из-за ограничений аппаратного обеспечения модули коммутаторов Catalyst 6500/6000 10/100-Mbps ограничивают конфигурацию изолированного или общего порта VLAN, если порт в специализированной интегральной схеме одного COIL является магистралью, назначением SPAN или случайным портом PVLAN. (Специализированная интегральная схема COIL контролирует 12 портов на большинстве модулей и 48 портов на модуле Catalyst 6548.) В раздела данного документа представлены сведения об ограничении портов на модулях коммутаторов Catalyst 6500/6000 10/100-Mbps.

Процедура разрешения. Если нет поддержки на порте PVLAN, выберите порт в другой ASIC на данном или на другом модуле. Чтобы возобновить деятельность портов, удалите конфигурацию изолированного или общего порта VLAN и выполните команды shutdown и no shutdown.

Примечание. В ПО Cisco IOS версии 12.2(17a)SX и более поздних ограничение 12 портов не применяется к коммутирующим модулям WS-X6548-RJ-45, WS-X6548-RJ-21 и WS-X6524-100FX-MM Ethernet. Дополнительные сведения об ограничениях конфигураций сетей PVLAN с помощью других функций см. в разделе документа Конфигурация частных сетей VLAN.

Проблема 2

В процессе конфигурации PVLAN может отобразится одно из следующих сообщений.

Процедура разрешения. Выполните команду show pvlan capability (CatOS), которая указывает преобразование порта в порт PVLAN. Если нет поддержки для PVLAN на определенном порте, выберите порт в другой ASIC на данном или на другом модуле.

Проблема 3

Не удается настроить PVLAN на некоторых платформах.

Решение. Проверьте, чтобы платформа поддерживала сети PVLAN. Чтобы определить, поддерживает ли платформа или версия ПО сети PVLAN перед началом конфигурации, см. раздел Матрица поддержки коммутаторов Catalyst на частных сетях VLAN.

Проблема 4

На MSFC коммутатора Catalyst 6500/6000 невозможно выполнить запрос ICMP-эхо на устройство, которое соединено с изолированным портом на данном коммутаторе.

Решение. На модуле управления проверьте, чтобы данный порт на MSFC (15/1 или 16/1) является случайным.

Также настройте интерфейс VLAN на MSFC, как указано в разделе данного документа.

Проблема 5

С помощью команды no shutdown невозможно активировать интерфейс VLAN для изолированных или общих сетей VLAN.

Решение. Из-за сущности сетей PVLAN невозможно активировать интерфейс VLAN для изолированных или общих сетей VLAN. Можно активировать только тот интерфейс VLAN, который относится к первичной VLAN.

Проблема 6

На устройствах Catalyst 6500/6000 с MSFC/MSFC2 записи ARP, полученные на интерфейсах PVLAN уровня 3 не устаревают.

Решение. Записи ARP, полученные на интерфейсах частных VLAN уровня 3, являются фиксированными и не устаревают. С помощью подключения нового оборудования с помощью IP-адреса создается сообщение. Запись ARP не создается. Таким образом, необходимо удалить ARP-записи порта PVLAN при изменении MAC-адреса. Чтобы добавить или удалить ARP-записи PVLAN вручную, выполните следующие команды.

Второй способ – выполнить команду no ip sticky-arp в ПО Cisco IOS версии 12.1(11b)E и более поздних.

Sharing and Disclosure

Pearson may disclose personal information, as follows:

As required by law.
With the consent of the individual (or their parent, if the individual is a minor)
In response to a subpoena, court order or legal process, to the extent permitted or required by law
To protect the security and safety of individuals, data, assets and systems, consistent with applicable law
In connection the sale, joint venture or other transfer of some or all of its company or assets, subject to the provisions of this Privacy Notice
To investigate or address actual or suspected fraud or other illegal activities
To exercise its legal rights, including enforcement of the Terms of Use for this site or another contract
To affiliated Pearson companies and other companies and organizations who perform work for Pearson and are obligated to protect the privacy of personal information consistent with this Privacy Notice
To a school, organization, company or government agency, where Pearson collects or processes the personal information in a school setting or on behalf of such organization, company or government agency.

Vlan в cisco